JP6890456B2 - Electric motor rotor manufacturing method and electric motor rotor - Google Patents

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Description

本発明は、平板状の鋼板を積層してなるロータコアを、ロータコアに設けた貫通孔にシャフトを挿入することによってシャフトに固定する電動モータのロータ製造方法及びロータに関する。 The present invention relates to a rotor manufacturing method and a rotor for an electric motor in which a rotor core formed by laminating flat steel plates is fixed to the shaft by inserting the shaft into a through hole provided in the rotor core.

鋼板を積層してなるロータコアを、圧入または焼き嵌め等の収縮締結によってシャフトに固定する場合、ロータコアがシャフトの軸方向に変形してしまう。この変形は、ステータコアとロータコアとの軸方向の相対位置がずれて、モータ出力の低下やモータの軸方向寸法の増加が生じる。また、この変形は製品ごとにその変形方向や変形量が異なるため、モータ出力の低下量や軸方向寸法の増加量が製品ごとにばらつき、製品管理が困難であった。特許文献1では、治具を用いることによって変形方向を揃え、ステータコアとロータとの軸方向の相対位置のずれを抑制することが記載されている。 When the rotor core formed by laminating steel plates is fixed to the shaft by shrinkage fastening such as press fitting or shrink fitting, the rotor core is deformed in the axial direction of the shaft. This deformation causes the relative positions of the stator core and the rotor core in the axial direction to shift, resulting in a decrease in the motor output and an increase in the axial dimension of the motor. In addition, since the deformation direction and the amount of deformation of this deformation differ from product to product, the amount of decrease in motor output and the amount of increase in axial dimension vary from product to product, making product management difficult. Patent Document 1 describes that the deformation directions are aligned by using a jig to suppress the deviation of the relative positions of the stator core and the rotor in the axial direction.

特許第5299516号Patent No. 5299516

上記文献に記載の技術では、変形の方向の違いによる変形量のばらつきを抑制することはできる。しかし、変形量は収縮締結の締め代等によってもばらつくため、ステータコアとロータコアとの軸方向の相対位置のずれによるモータ出力の低下やモータの軸方向寸法の増加を抑制するためには、改善の余地があった。 With the technique described in the above document, it is possible to suppress the variation in the amount of deformation due to the difference in the direction of deformation. However, since the amount of deformation varies depending on the tightening allowance of shrinkage fastening, etc., it is necessary to improve in order to suppress the decrease in motor output and the increase in the axial dimension of the motor due to the displacement of the relative positions of the stator core and rotor core in the axial direction. There was room.

そこで本発明では、ステータコアとロータコアとの軸方向の相対位置のずれによるモータ出力の低下やモータの軸方向寸法の増加を抑制することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress a decrease in motor output and an increase in axial dimensions of a motor due to a deviation in the axial relative position between the stator core and the rotor core.

本発明のある態様によれば、電動モータのロータ製造方法は、貫通孔を有する平板状の鋼板を積層した積層鋼板からなるロータコアを、圧入または焼き嵌めにより貫通孔にシャフトを挿通させることによってシャフトに固定するものである。このロータ製造方法においては、ロータコアを形成する積層鋼板を第1グループと第2グループとに分割し、第1グループをシャフトに固定する際に、積層鋼板の内周縁と外周縁とでシャフトの軸方向への押し込み量を異ならせることによって、内周縁と外周縁とのシャフトの軸方向における相対位置がずれるように第1グループを変形させる。また、第2グループをシャフトに固定する際に、シャフトの軸方向において第1グループの外周縁が内周縁よりも突出する側から押し込み、かつ、積層鋼板の内周縁と外周縁とでシャフトの軸方向への押し込み量を異ならせることによって外周縁が内周縁よりも第1グループ側に突出するよう変形させる。そして、ロータコアを、対向する第1グループの端面と第2グループの端面の外周縁同士が当接する状態でシャフトに固定する。 According to an aspect of the present invention, in a method for manufacturing a rotor of an electric motor, a rotor core made of laminated steel plates obtained by laminating flat steel plates having through holes is inserted into the through holes by press fitting or shrink fitting. It is fixed to. In this rotor manufacturing method, the laminated steel sheet forming the rotor core is divided into a first group and a second group, and when the first group is fixed to the shaft, the shaft shaft is formed between the inner and outer peripheral edges of the laminated steel sheet. By making the amount of pushing in the direction different, the first group is deformed so that the relative positions of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge in the axial direction deviate from each other. Further, when fixing the second group to the shaft, the outer peripheral edge of the first group is pushed in from the side protruding from the inner peripheral edge in the axial direction of the shaft, and the shaft of the shaft is formed by the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the laminated steel sheet. By making the amount of pushing in the direction different, the outer peripheral edge is deformed so as to protrude toward the first group side with respect to the inner peripheral edge. Then, the rotor core is fixed to the shaft in a state where the end faces of the first group and the outer peripheral edges of the end faces of the second group are in contact with each other.

上記態様によれば、ステータコアとロータコアとの軸方向の相対位置のずれによるモータ出力の低下やモータの軸方向寸法の増加を抑制することができる。 According to the above aspect, it is possible to suppress a decrease in the motor output and an increase in the axial dimension of the motor due to the deviation of the relative positions of the stator core and the rotor core in the axial direction.

図1は、電動モータのロータの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rotor of an electric motor. 図2Aは、図1のロータをシャフトの軸方向から見た図である。FIG. 2A is a view of the rotor of FIG. 1 as viewed from the axial direction of the shaft. 図2Bは、図2AのII−II線に沿った断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2A. 図3は、ロータ製造装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a rotor manufacturing apparatus. 図4Aは、図3のロータ製造装置の動作を説明する為の第1の図である。FIG. 4A is a first diagram for explaining the operation of the rotor manufacturing apparatus of FIG. 図4Bは、図3のロータ製造装置の動作を説明する為の第2の図である。FIG. 4B is a second diagram for explaining the operation of the rotor manufacturing apparatus of FIG. 図4Cは、図3のロータ製造装置の動作を説明する為の第3の図である。FIG. 4C is a third diagram for explaining the operation of the rotor manufacturing apparatus of FIG. 図5Aは、別のロータ製造装置の動作を説明する為の第1の図である。FIG. 5A is a first diagram for explaining the operation of another rotor manufacturing apparatus. 図5Bは、別のロータ製造装置の動作を説明する為の第2の図である。FIG. 5B is a second diagram for explaining the operation of another rotor manufacturing apparatus. 図5Cは、別のロータ製造装置の動作を説明する為の第3の図である。FIG. 5C is a third diagram for explaining the operation of another rotor manufacturing apparatus. 図6Aは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第1の図である。FIG. 6A is a first diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図6Bは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第2の図である。FIG. 6B is a second diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図6Cは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第3の図である。FIG. 6C is a third diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図6Dは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第4の図である。FIG. 6D is a fourth diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図6Eは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第5の図である。FIG. 6E is a fifth diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図6Fは、さらに別のロータ製造装置の動作を説明する為の第6の図である。FIG. 6F is a sixth diagram for explaining the operation of yet another rotor manufacturing apparatus. 図7は、第1実施形態の第1の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a first modification of the first embodiment. 図8は、第1実施形態の第2の変形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second modification of the first embodiment. 図9は、第1実施形態の第3の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a third modification of the first embodiment. 図10は、冷却経路を備える電動モータのロータの概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a rotor of an electric motor provided with a cooling path. 図11は、図10のロータを製造する方法を説明するための第1の図である。FIG. 11 is a first diagram for explaining a method of manufacturing the rotor of FIG. 図12は、図10のロータを製造する方法を説明するための第2の図である。FIG. 12 is a second diagram for explaining a method of manufacturing the rotor of FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、「軸方向」とはシャフト3の回転軸に沿った方向を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the "axial direction" means a direction along the rotation axis of the shaft 3.

(第1実施形態)
図1は、電動モータのロータ1の一例を示す概略構成図である。電動モータは図1に示すロータ1と、ステータコア及びコイルからなるステータ(図示せず)を有する。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a rotor 1 of an electric motor. The electric motor has a rotor 1 shown in FIG. 1 and a stator (not shown) composed of a stator core and a coil.

ロータ1は、永久磁石4の保持及び磁路の形成をするロータコア2と、ロータコア2の保持及び動力の伝達をするシャフト3とを有する。 The rotor 1 has a rotor core 2 that holds the permanent magnet 4 and forms a magnetic path, and a shaft 3 that holds the rotor core 2 and transmits power.

ロータコア2は、薄板鋼板を複数枚積層した積層鋼板2A、2Bからなる。積層鋼板2A、2Bは、シャフト3を挿通するための貫通孔5と永久磁石4を挿入するための貫通孔6とを備える。各貫通孔は、積層する前の薄板鋼板にプレス加工等を施すことによって設ける。 The rotor core 2 is composed of laminated steel plates 2A and 2B in which a plurality of thin steel plates are laminated. The laminated steel plates 2A and 2B include a through hole 5 for inserting the shaft 3 and a through hole 6 for inserting the permanent magnet 4. Each through hole is provided by pressing a thin steel plate before laminating.

永久磁石4は、ロータコア2に設けた磁石挿入孔に接着剤または樹脂モールド等により固定される。 The permanent magnet 4 is fixed to the magnet insertion hole provided in the rotor core 2 with an adhesive, a resin mold, or the like.

積層鋼板2A、2Bは、圧入や焼き嵌め等のいわゆる収縮締結によってシャフト3に固定される。 The laminated steel plates 2A and 2B are fixed to the shaft 3 by so-called shrinkage fastening such as press fitting or shrink fitting.

ところで、一般的には積層鋼板2A、2Bを一体とした状態でシャフト3を圧入等する。その際に、積層鋼板2A、2Bには軸方向への変形が生じ易い。このため、積層鋼板2A、2Bの内周縁を設計通りの軸方向位置に固定しても、外周縁は内周縁に対して軸方向にずれる。その結果、ロータ1を電動モータに組み込んだときにロータ1とステータとの軸方向の相対位置にずれが生じて、モータ出力の低下を招くおそれがある。また、積層鋼板2A、2Bの変形量及び変形方向は製造する電動モータ毎に異なるので、ロータコア2の軸方向寸法のばらつきを考慮すると電動モータの軸方向寸法の増大を招く。 By the way, in general, the shaft 3 is press-fitted in a state where the laminated steel plates 2A and 2B are integrated. At that time, the laminated steel plates 2A and 2B are likely to be deformed in the axial direction. Therefore, even if the inner peripheral edges of the laminated steel sheets 2A and 2B are fixed at the axial positions as designed, the outer peripheral edges are displaced in the axial direction with respect to the inner peripheral edges. As a result, when the rotor 1 is incorporated into the electric motor, the relative positions of the rotor 1 and the stator in the axial direction may deviate, resulting in a decrease in motor output. Further, since the deformation amount and the deformation direction of the laminated steel plates 2A and 2B are different for each electric motor to be manufactured, the axial dimension of the electric motor is increased in consideration of the variation in the axial dimension of the rotor core 2.

そこで本実施形態では、ロータコア2の軸方向への変形量を抑制するために、以下に説明する方法でロータ1を製造する。 Therefore, in the present embodiment, the rotor 1 is manufactured by the method described below in order to suppress the amount of deformation of the rotor core 2 in the axial direction.

図2Aは、本実施形態にかかる製造方法で製造したロータ1をシャフト3の軸方向から見た図、図2Bは図2AのII−II線に沿った断面図である。なお、図2A、図2Bは、ロータコア2が第1グループとしての積層鋼板2A及び第2グループとしての積層鋼板2Bからなる場合について示している。また、図2A、図2Bでは永久磁石4を省略している。 FIG. 2A is a view of the rotor 1 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment as viewed from the axial direction of the shaft 3, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2A. 2A and 2B show a case where the rotor core 2 is composed of a laminated steel plate 2A as a first group and a laminated steel plate 2B as a second group. Further, in FIGS. 2A and 2B, the permanent magnet 4 is omitted.

図2Bにおける破線は、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bとの分割界面である。 The broken line in FIG. 2B is the split interface between the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B.

積層鋼板2A、2Bは、いずれも平板状の鋼板を積層したものなので、シャフト3に固定する前の断面形状は長方形である。しかし、本実施形態では図2Bに示す通り、積層鋼板2A、2Bを外周縁が内周縁よりもシャフト3の軸方向において分割界面方向に突出するように変形させ、外周縁同士が分割界面で当接する状態でシャフト3に固定されている。 Since the laminated steel plates 2A and 2B are all laminated flat steel plates, the cross-sectional shape before being fixed to the shaft 3 is rectangular. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the laminated steel plates 2A and 2B are deformed so that the outer peripheral edges project from the inner peripheral edges in the axial direction of the shaft 3 in the dividing interface direction, and the outer peripheral edges meet each other at the dividing interface. It is fixed to the shaft 3 in contact with the shaft 3.

図3は、積層鋼板2A、2Bをシャフト3に固定するための装置の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus for fixing the laminated steel plates 2A and 2B to the shaft 3.

装置100は、押し型12と、押し型12を進退動作させる駆動源としてのモータ10と、モータ10と押し型12とを連結するロッド11と、を備える。モータ10、ロッド11及び押し型12を1セットとした場合、装置100は積層鋼板2Aの内周縁側を押圧するセットと、積層鋼板2Aの外周縁側を押圧するセットと、積層鋼板2Bの内周縁側を押圧するセットと、積層鋼板2Bの外周縁側を押圧するセットと、を備える。 The device 100 includes a push die 12, a motor 10 as a drive source for moving the push die 12 forward and backward, and a rod 11 for connecting the motor 10 and the push die 12. When the motor 10, the rod 11, and the push die 12 are set as one set, the apparatus 100 has a set that presses the inner peripheral edge side of the laminated steel sheet 2A, a set that presses the outer peripheral edge side of the laminated steel sheet 2A, and an inner circumference of the laminated steel sheet 2B. A set for pressing the edge side and a set for pressing the outer peripheral edge side of the laminated steel sheet 2B are provided.

次に、装置100の動作を説明する。 Next, the operation of the device 100 will be described.

図4A〜図4Cは、積層鋼板2A、2Bとシャフト3を装置100にセットした状態から、積層鋼板2A、2Bがシャフト3に固定されるまでを示す図である。なお、図4A〜図4Cでは、モータ10及びロッド11を省略している。 4A to 4C are views showing a state in which the laminated steel plates 2A and 2B and the shaft 3 are set in the device 100 until the laminated steel plates 2A and 2B are fixed to the shaft 3. In FIGS. 4A to 4C, the motor 10 and the rod 11 are omitted.

図4Aに示す通り、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bを、シャフト3を挟んで対向するように配置する。このとき、積層鋼板2A、2Bの貫通孔5とシャフト3とが同軸上に並ぶように配置する。 As shown in FIG. 4A, the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B are arranged so as to face each other with the shaft 3 interposed therebetween. At this time, the through holes 5 of the laminated steel plates 2A and 2B and the shaft 3 are arranged so as to be aligned coaxially.

上記の通り配置したら、図4Bに示す通り、全ての押し型12を作動させて、積層鋼板2A、2Bをそれぞれシャフト3の両端から圧入する。このとき、内周縁側の押し型12と外周縁側の押し型12は同じ速度で移動する。 After arranging as described above, as shown in FIG. 4B, all the stamping dies 12 are operated to press-fit the laminated steel plates 2A and 2B from both ends of the shaft 3, respectively. At this time, the push die 12 on the inner peripheral edge side and the push die 12 on the outer peripheral edge side move at the same speed.

そして、図4Cに示す通り、積層鋼板2A、2Bの内周縁が分割界面から所定量離れた位置に達したら、内周縁側を押圧する押し型12は停止させ、外周縁側を押圧する押し型12は、積層鋼板2A、2Bの外周縁同士が当接するまで作動させる。 Then, as shown in FIG. 4C, when the inner peripheral edges of the laminated steel plates 2A and 2B reach a position separated by a predetermined amount from the split interface, the pressing die 12 that presses the inner peripheral edge side is stopped and the pressing die 12 that presses the outer peripheral edge side. Is operated until the outer peripheral edges of the laminated steel plates 2A and 2B come into contact with each other.

すなわち、積層鋼板2Aを第1グループ、積層鋼板2Bを第2グループとしたとき、第1グループは、外周縁側が内周縁側よりも押し型12による押し込み量が多く、シャフト3の軸方向において外周縁が内周縁に対して分割界面側に突出するように変形する。一方の第2グループは、第1グループと対向する側、つまり第1グループの外周縁が内周縁よりも突出する側からシャフト3に圧入される。第2グループも第1グループと同様に外周縁側が内周縁側よりも押し型12による押し込み量が多く、その結果、第2グループの外周縁側は内周縁側に対して第1グループ側に突出するよう変形する。そして、第1グループと第2グループは、対向する第1グループの端面と第2グループの端面の外周縁同士が当接する状態でシャフト3に固定される。 That is, when the laminated steel plate 2A is the first group and the laminated steel plate 2B is the second group, in the first group, the amount of pushing by the push die 12 is larger on the outer peripheral edge side than on the inner peripheral edge side, and the outer peripheral edge side is outside in the axial direction of the shaft 3. The peripheral edge is deformed so as to project toward the split interface side with respect to the inner peripheral edge. On the other hand, the second group is press-fitted into the shaft 3 from the side facing the first group, that is, the side where the outer peripheral edge of the first group protrudes from the inner peripheral edge. Similar to the first group, the outer peripheral edge side of the second group has a larger amount of pushing by the pressing die 12 than the inner peripheral edge side, and as a result, the outer peripheral edge side of the second group protrudes toward the first group side with respect to the inner peripheral edge side. Transforms like. Then, the first group and the second group are fixed to the shaft 3 in a state where the end faces of the facing first group and the outer peripheral edges of the end faces of the second group are in contact with each other.

これにより、図2Bに示した形状のロータコア2が形成される。 As a result, the rotor core 2 having the shape shown in FIG. 2B is formed.

なお、図2Bや図4Cでは、本実施形態を理解し易くするために積層鋼板2Aの内周縁と積層鋼板2Bの内周縁との間隔を広くとっているが、実際にはこれよりも大幅に狭い間隔とする。 In FIGS. 2B and 4C, the distance between the inner peripheral edge of the laminated steel sheet 2A and the inner peripheral edge of the laminated steel sheet 2B is widened in order to make it easier to understand the present embodiment, but in reality, the distance is much larger than this. Make a narrow interval.

上記の製造方法によれば、積層鋼板2A、2Bがそれぞれ一定方向に変形するので、変形量のばらつきを低減できる。さらに、積層鋼板2A、2Bの変形方向は互いに反発する方向であり、かつ互いの外周縁同士が当接するので、互いの反発力によってロータコア2のシャフト3の軸方向への変形が抑制される。その結果、ロータ1とステータとの相対位置のずれに起因するモータ出力の低下を抑制できる。 According to the above manufacturing method, since the laminated steel plates 2A and 2B are deformed in a certain direction, the variation in the amount of deformation can be reduced. Further, since the deformation directions of the laminated steel plates 2A and 2B are directions that repel each other and the outer peripheral edges of the laminated steel plates 2A and 2B are in contact with each other, the deformation of the shaft 3 of the rotor core 2 in the axial direction is suppressed by the repulsive forces of each other. As a result, it is possible to suppress a decrease in motor output due to a deviation in the relative position between the rotor 1 and the stator.

なお、装置100は図3に示したものに限られるわけではない。例えば、図3の装置100における押し型12に代えて、図5A〜図5Cに示すように、テーパー状の押し型12を用いてもよい。この場合でも、積層鋼板2A、2Bの内周縁と外周縁との押し込み量を異ならせて、図2Bに示した形状のロータコア2を形成することが可能である。 The device 100 is not limited to the one shown in FIG. For example, instead of the stamp 12 in the device 100 of FIG. 3, a tapered stamp 12 may be used as shown in FIGS. 5A to 5C. Even in this case, it is possible to form the rotor core 2 having the shape shown in FIG. 2B by differently pushing the inner peripheral edges and the outer peripheral edges of the laminated steel plates 2A and 2B.

また、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bとをシャフト3の両側から押し込む場合に限られるわけではない。例えば、図6A〜図6Fに示す通り、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bとをシャフト3に対して同じ側から押し込んでもよい。具体的には、まず積層鋼板2Aをシャフト3の一端側から押し込む(図6A、図6B)。このとき、積層鋼板2Aの外周縁が分割界面に到達したら、外周縁側の押し型12は作動を停止し、内周縁側の押し型12は外周縁が分割界面から所定量離れるまで作動を継続する(図6C)。外周縁側の押し型12の作動が停止したら、積層鋼板2Bをセットして、押し込みを開始する(図6D、図6E)。積層鋼板2Bを押し込む際には、内周縁側の押し型12は内周縁が分割界面よりも所定量手前に達したら作動を停止し、外周縁側の押し型12は外周縁が分割界面に達するまで、つまり積層鋼板2Bの外周縁が積層鋼板2Aの外周縁と当接するまで作動する(図6F)。 Further, the case is not limited to the case where the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B are pushed from both sides of the shaft 3. For example, as shown in FIGS. 6A to 6F, the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B may be pushed from the same side with respect to the shaft 3. Specifically, first, the laminated steel plate 2A is pushed in from one end side of the shaft 3 (FIGS. 6A and 6B). At this time, when the outer peripheral edge of the laminated steel sheet 2A reaches the split interface, the push die 12 on the outer peripheral edge side stops operating, and the push die 12 on the inner peripheral edge side continues to operate until the outer peripheral edge is separated from the split interface by a predetermined amount. (Fig. 6C). When the operation of the push die 12 on the outer peripheral edge side is stopped, the laminated steel plate 2B is set and pushing is started (FIGS. 6D and 6E). When pushing the laminated steel sheet 2B, the stamp 12 on the inner peripheral edge side stops operating when the inner peripheral edge reaches a predetermined amount before the split interface, and the stamp 12 on the outer peripheral edge side until the outer peripheral edge reaches the split interface. That is, it operates until the outer peripheral edge of the laminated steel sheet 2B comes into contact with the outer peripheral edge of the laminated steel sheet 2A (FIG. 6F).

以上により本実施形態では、第1グループとしての積層鋼板2Aをシャフト3に固定する際に、積層鋼板2Aの内周縁と外周縁とでシャフト3の軸方向への押し込み量を異ならせることによって、内周縁と外周縁との軸方向における相対位置がずれるように第1グループを変形させる。また、第2グループとしての積層鋼板2Bをシャフト3に固定する際に、軸方向において第1グループの外周縁が内周縁よりも突出する側から押し込み、かつ、内周縁と外周縁とで軸方向への押し込み量を異ならせることで、外周縁が内周縁よりも第1グループ側に突出するよう第2グループを変形させる。そして、対向する第1グループの端面と第2グループの端面の外周縁同士が当接する状態でロータコア2をシャフト3に固定する。これにより、第1グループと第2グループとが分割界面を挟んで軸方向に互いに反発する方向に変形した状態でシャフト3に固定されるので、互いの反活力でロータコア2の軸方向の変形を抑制できる。その結果、ロータ1の軸方向寸法の増大や、ロータコア2とステータとの軸方向における相対位置のずれに起因するモータ出力の低下を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, when the laminated steel plate 2A as the first group is fixed to the shaft 3, the amount of pushing of the shaft 3 in the axial direction differs between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the laminated steel plate 2A. The first group is deformed so that the relative positions of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge in the axial direction deviate from each other. Further, when the laminated steel plate 2B as the second group is fixed to the shaft 3, the outer peripheral edge of the first group is pushed in from the side protruding from the inner peripheral edge in the axial direction, and the inner peripheral edge and the outer peripheral edge are axially oriented. By making the amount of pushing into the first group different, the second group is deformed so that the outer peripheral edge protrudes toward the first group side with respect to the inner peripheral edge. Then, the rotor core 2 is fixed to the shaft 3 in a state where the end faces of the first group and the outer peripheral edges of the end faces of the second group are in contact with each other. As a result, the first group and the second group are fixed to the shaft 3 in a state of being deformed in a direction of repelling each other in the axial direction across the split interface, so that the rotor core 2 is deformed in the axial direction by the mutual reaction force. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress an increase in the axial dimension of the rotor 1 and a decrease in the motor output due to a deviation in the relative position of the rotor core 2 and the stator in the axial direction.

また、本実施形態では、図6A〜図6Fに示す工程を1セットとして、このセットを複数回繰り返してもよい。これによっても、上述したロータ1の軸方向寸法の増大や、ロータコア2とステータとの軸方向における相対位置のずれに起因するモータ出力の低下を抑制できる。 Further, in the present embodiment, the steps shown in FIGS. 6A to 6F may be set as one set, and this set may be repeated a plurality of times. This also makes it possible to suppress an increase in the axial dimension of the rotor 1 described above and a decrease in motor output due to a deviation in the relative position of the rotor core 2 and the stator in the axial direction.

なお、本実施形態では、ロータコア2を2分割して、第1グループを積層鋼板2A、第2グループを積層鋼板2Bとする場合について説明したが、分割数は2より多くても構わない。例えば、図7に示すように、ロータコア2を4つの積層鋼板2A〜2Dに分割し、積層鋼板2A、2Bを第1グループ、積層鋼板2C、2Dを第2グループとしてもよい。また、図8に示すように、ロータコア2を3つの積層鋼板2A〜2Cに分割し、積層鋼板2A、2Bを第1グループ、積層鋼板2Cを第2グループとしてもよい。すなわち、ロータコア2の分割数をnとした場合に、分割数が偶数のときは各グループにn/2個の積層鋼板を分配し、分割数が奇数のときは一方のグループには(n−1)/2個、他方のグループには{(n−1)/2}+1個の積層鋼板を分配する。 In the present embodiment, the case where the rotor core 2 is divided into two and the first group is the laminated steel plate 2A and the second group is the laminated steel plate 2B has been described, but the number of divisions may be more than 2. For example, as shown in FIG. 7, the rotor core 2 may be divided into four laminated steel plates 2A to 2D, the laminated steel plates 2A and 2B may be the first group, and the laminated steel plates 2C and 2D may be the second group. Further, as shown in FIG. 8, the rotor core 2 may be divided into three laminated steel plates 2A to 2C, the laminated steel plates 2A and 2B may be the first group, and the laminated steel plates 2C may be the second group. That is, when the number of divisions of the rotor core 2 is n, n / 2 laminated steel plates are distributed to each group when the number of divisions is even, and when the number of divisions is odd, (n−) is distributed to one group. 1) / 2 pieces, and {(n-1) / 2} + 1 piece of laminated steel plate is distributed to the other group.

また、ロータコア2を2以上に分割し、図6A〜図6Fの工程で固定される2つの積層鋼板を1セットとして、当該工程を繰り返し実行してもよい。例えば分割数が4の場合には、図9に示すように、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bとからなるセットと、積層鋼板2Cと積層鋼板2Dとからなるセットとが、シャフト3の軸方向に並ぶこととなる。この場合も、各セットで上述した軸方向への変形を抑制する効果が得られるので、ロータコア2全体としても軸方向への変形が抑制される。 Further, the rotor core 2 may be divided into two or more, and the process may be repeatedly executed with the two laminated steel plates fixed in the steps of FIGS. 6A to 6F as one set. For example, when the number of divisions is 4, as shown in FIG. 9, a set composed of the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B and a set composed of the laminated steel plate 2C and the laminated steel plate 2D are arranged in the axial direction of the shaft 3. It will be lined up. Also in this case, since the effect of suppressing the above-mentioned axial deformation can be obtained in each set, the axial deformation of the rotor core 2 as a whole is also suppressed.

(第2実施形態)
図10は、電動モータのロータ1の他の例を示す概略構成図である。このロータ1は、ロータコア2の軸方向の両端に配置される一対のエンドプレート21と、ロータコア2及びエンドプレート21を軸方向の両側から挟みこんで固定する一対のリテーナ20とを備える。さらに、ロータ1はモータ回転時の永久磁石4の発熱による減磁を抑制するための冷却経路を備える。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing another example of the rotor 1 of the electric motor. The rotor 1 includes a pair of end plates 21 arranged at both ends in the axial direction of the rotor core 2, and a pair of retainers 20 that sandwich and fix the rotor core 2 and the end plates 21 from both sides in the axial direction. Further, the rotor 1 is provided with a cooling path for suppressing demagnetization due to heat generation of the permanent magnet 4 when the motor rotates.

冷却経路は、シャフト内通路22と、一方のエンドプレート21に設けられた第1エンドプレート内通路23と、積層鋼板内通路24と、他方のエンドプレート21に設けられた第2エンドプレート内通路25と、で構成される。シャフト内通路22はシャフト3の一方の端面と側面とに開口部を有する。第1エンドプレート内通路23は、一方のエンドプレート21のロータコア2と対向する面に設けられた溝状の通路であり、シャフト内通路22及び後述する積層鋼板内通路24と連通する。積層鋼板内通路24は、各積層鋼板2A〜2Dをシャフト3に固定した状態でロータコア2の一端から他端まで貫通する。第2エンドプレート内通路25は、他方のエンドプレート21を貫通し、かつ積層鋼板内通路24と連通する。 The cooling paths include the shaft inner passage 22, the first end plate inner passage 23 provided on one end plate 21, the laminated steel plate inner passage 24, and the second end plate inner passage provided on the other end plate 21. It is composed of 25 and. The in-shaft passage 22 has openings on one end surface and a side surface of the shaft 3. The first end plate inner passage 23 is a groove-shaped passage provided on the surface of one end plate 21 facing the rotor core 2, and communicates with the shaft inner passage 22 and the laminated steel plate inner passage 24 described later. The passage 24 in the laminated steel plate penetrates from one end to the other end of the rotor core 2 with the laminated steel plates 2A to 2D fixed to the shaft 3. The second end plate inner passage 25 penetrates the other end plate 21 and communicates with the laminated steel plate inner passage 24.

冷却剤はシャフト内通路22の端面側の開口部から供給され、シャフト内通路22、第1エンドプレート内通路23、積層鋼板内通路24を通過して、第2エンドプレート内通路25から外部に排出される。 The coolant is supplied from the opening on the end face side of the shaft inner passage 22, passes through the shaft inner passage 22, the first end plate inner passage 23, and the laminated steel plate inner passage 24, and goes out from the second end plate inner passage 25 to the outside. It is discharged.

上記のような構成において、各積層鋼板2A〜2Dの間に隙間があると、冷却剤が冷却経路から漏れてしまい、十分な冷却効果が得られなくなる。そこで本実施形態では、以下に説明する方法でロータ1を製造する。 In the above configuration, if there is a gap between the laminated steel sheets 2A to 2D, the coolant leaks from the cooling path, and a sufficient cooling effect cannot be obtained. Therefore, in the present embodiment, the rotor 1 is manufactured by the method described below.

まず、第1実施形態で説明した図4A〜図4Cの工程を実施する。その後、図11に示す通り内周縁側の押し型12を分割界面の方向に所定量だけ作動させる。図4Cの状態で既に積層鋼板2A、2Bは外周縁同士が当接しているので、内周縁側の押し型12をさらに分割界面方向に作動させることによって、積層鋼板2Aと積層鋼板2Bがより内周縁側まで接触して密着性が向上する。なお、ここでいう所定量は、内周縁同士が当接しない範囲内の大きさであればよい。内周縁同士が当接しなければ、第1グループと第2グループとが互いに反発する方向に変形するので、第1実施形態で説明した効果が得られるからである。 First, the steps of FIGS. 4A to 4C described in the first embodiment are carried out. After that, as shown in FIG. 11, the stamp 12 on the inner peripheral edge side is operated by a predetermined amount in the direction of the split interface. Since the outer peripheral edges of the laminated steel sheets 2A and 2B are already in contact with each other in the state of FIG. 4C, the laminated steel sheet 2A and the laminated steel sheet 2B are further inner by operating the stamp 12 on the inner peripheral edge side in the direction of the split interface. Adhesion is improved by contacting to the peripheral edge side. The predetermined amount referred to here may have a size within a range in which the inner peripheral edges do not come into contact with each other. This is because if the inner peripheral edges do not come into contact with each other, the first group and the second group are deformed in a direction of repelling each other, so that the effect described in the first embodiment can be obtained.

そして、図12に示す通り、ロータコア2の軸方向両側からエンドプレート21、リテーナ20を取り付ける。なお、リテーナ20に代えてナットを用いてもよい。 Then, as shown in FIG. 12, the end plate 21 and the retainer 20 are attached from both sides in the axial direction of the rotor core 2. A nut may be used instead of the retainer 20.

なお、図11、図12では永久磁石4、シャフト内通路22、第1エンドプレート内通路23、及び第2エンドプレート内通路25を省略している。 In addition, in FIGS. 11 and 12, the permanent magnet 4, the passage in the shaft 22, the passage 23 in the first end plate, and the passage 25 in the second end plate are omitted.

上記の通り積層鋼板2Aと積層鋼板2Bとの密着性をより高めることにより、積層鋼板2Aの積層鋼板内通路24と積層鋼板2Bの積層鋼板内通路24との間における冷却剤の漏れを抑制できる。 As described above, by further enhancing the adhesion between the laminated steel plate 2A and the laminated steel plate 2B, leakage of the coolant between the passage 24 in the laminated steel plate of the laminated steel plate 2A and the passage 24 in the laminated steel plate of the laminated steel plate 2B can be suppressed. ..

以上の通り本実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加え、さらに次の効果が得られる。 As described above, in the present embodiment, in addition to the same effects as those in the first embodiment, the following effects can be further obtained.

本実施形態では、外周縁同士が当接した後、第1グループ及び第2グループの内周縁を互いに近づくように所定量だけ押し込む。これにより、第1グループと第2グループとの密着度をより高めることができ、冷却通路からの冷却剤の漏れを抑制できる。 In the present embodiment, after the outer peripheral edges come into contact with each other, the inner peripheral edges of the first group and the second group are pushed in by a predetermined amount so as to approach each other. As a result, the degree of adhesion between the first group and the second group can be further increased, and leakage of the coolant from the cooling passage can be suppressed.

また本実施形態では、シャフト3の、当接する第1グループ及び第2グループの両側に、リテーナ20またはナット等の止め部材を装着する。これにより、第1グループと第2グループとの間隔が広がることを防止できる。 Further, in the present embodiment, retaining members such as retainers 20 or nuts are attached to both sides of the first group and the second group that come into contact with the shaft 3. This makes it possible to prevent the distance between the first group and the second group from increasing.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

1 ロータ
2 ロータコア
3 シャフト
4 永久磁石
5 貫通孔
6 挿入孔
10 モータ
11 ロッド
12 押し型
20 リテーナ
21 エンドプレート
22 シャフト内通路
23 第1エンドプレート内通路
24 積層鋼板内通路
25 第2エンドプレート内通路
1 Rotor 2 Rotor core 3 Shaft 4 Permanent magnet 5 Through hole 6 Insertion hole 10 Motor 11 Rod 12 Push type 20 Retainer 21 End plate 22 Shaft inner passage 23 1st end plate inner passage 24 Laminated steel plate inner passage 25 2nd end plate inner passage

Claims (5)

貫通孔を有する平板状の鋼板を積層した積層鋼板からなるロータコアを、圧入または焼き嵌めにより前記貫通孔にシャフトを挿通させることによって前記シャフトに固定する電動モータのロータ製造方法において、
前記ロータコアを形成する前記積層鋼板を第1グループと第2グループとに分割し、
前記第1グループを前記シャフトに固定する際に、前記積層鋼板の内周縁と外周縁とで前記シャフトの軸方向への押し込み量を異ならせることによって、前記内周縁と前記外周縁との前記シャフトの軸方向における相対位置がずれるように前記第1グループを変形させ、
前記第2グループを前記シャフトに固定する際に、前記第2グループを前記シャフトの軸方向において前記第1グループの前記外周縁が前記内周縁よりも突出する側から押し込み、かつ、前記第2グループの内周縁と外周縁とで前記シャフトの軸方向への押し込み量を異ならせることによって前記外周縁が前記内周縁よりも前記第1グループ側に突出するように前記第2グループを変形させ、
前記ロータコアを、対向する前記第1グループの端面と前記第2グループの端面の前記外周縁同士が当接する状態で前記シャフトに固定することを特徴とする電動モータのロータ製造方法。
In a method for manufacturing a rotor of an electric motor, in which a rotor core made of a laminated steel plate obtained by laminating flat steel plates having through holes is fixed to the shaft by inserting a shaft through the through holes by press fitting or shrink fitting.
The laminated steel sheet forming the rotor core is divided into a first group and a second group, and the laminated steel sheet is divided into a first group and a second group.
When the first group is fixed to the shaft, the shafts of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge are formed by making the amount of pushing the shaft in the axial direction different between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the laminated steel sheet. The first group is deformed so that the relative position in the axial direction of is deviated.
When fixing the second group to the shaft, the second group is pushed in from the side where the outer peripheral edge of the first group protrudes from the inner peripheral edge in the axial direction of the shaft, and the second group By making the amount of pushing of the shaft in the axial direction different between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the above, the second group is deformed so that the outer peripheral edge protrudes toward the first group from the inner peripheral edge.
A method for manufacturing a rotor for an electric motor, which comprises fixing the rotor core to the shaft in a state where the end faces of the first group facing each other and the outer peripheral edges of the end faces of the second group are in contact with each other.
請求項1に記載された電動モータのロータ製造方法において、
前記外周縁同士が当接した後、前記第1グループ及び前記第2グループの前記内周縁を互いに近づくように所定量だけ押し込む電動モータのロータ製造方法。
In the rotor manufacturing method for an electric motor according to claim 1,
A method for manufacturing a rotor of an electric motor, in which after the outer peripheral edges come into contact with each other, the inner peripheral edges of the first group and the second group are pushed by a predetermined amount so as to approach each other.
請求項1または2に記載された電動モータのロータ製造方法において、
前記シャフトの、当接する前記第1グループ及び前記第2グループの両側に、止め部材を装着する電動モータのロータ製造方法。
In the method for manufacturing a rotor for an electric motor according to claim 1 or 2.
A method for manufacturing a rotor of an electric motor, in which stopping members are mounted on both sides of the first group and the second group that come into contact with the shaft.
請求項1に記載された電動モータのロータ製造方法を1セットとし、当該セットを複数回繰り返す電動モータのロータ製造方法。 A method for manufacturing a rotor for an electric motor according to claim 1, wherein the method for manufacturing a rotor for an electric motor is set as one set, and the set is repeated a plurality of times. 貫通孔を有する平板状の鋼板が積層された積層鋼板からなるロータコアと、
前記貫通孔に圧入または焼き嵌めされたシャフトと、
からなる電動モータのロータにおいて、
前記ロータコアを構成する第1グループの前記積層鋼板及び第2グループの前記積層鋼板は、それぞれ内周縁と外周縁とが前記シャフトの軸方向における相対位置がずれるよう変形しており、かつ、対向する前記第1グループの端面と前記第2グループの端面の前記外周縁同士が当接していることを特徴とする電動モータのロータ。
A rotor core made of laminated steel plates in which flat steel plates having through holes are laminated,
A shaft press-fitted or shrink-fitted into the through hole,
In the rotor of an electric motor consisting of
The laminated steel plate of the first group and the laminated steel plate of the second group constituting the rotor core are deformed so that the relative positions of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge in the axial direction of the shaft deviate from each other, and they face each other. A rotor of an electric motor, characterized in that the end faces of the first group and the outer peripheral edges of the end faces of the second group are in contact with each other.
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